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純化小技巧 | 陽離子多模式填料 MMC系列在抗體純化中的應(yīng)用分享


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抗體類藥物(如單抗、雙抗、Fc融合蛋白等)的下游純化工藝中,精純步驟(特別是去除聚集體、宿主細(xì)胞蛋白HCP、DNA、病毒等關(guān)鍵雜質(zhì))對產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要。傳統(tǒng)陽離子交換層析(CEX)是常用手段,然而在處理復(fù)雜樣品或追求更高工藝穩(wěn)健性時,常面臨操作窗口窄、部分雜質(zhì)去除效率受限等挑戰(zhàn)。


為應(yīng)對這些挑戰(zhàn),多模式層析技術(shù)憑借其獨(dú)特的選擇性和分離能力,逐漸成為傳統(tǒng)離子交換層析的重要補(bǔ)充甚至替代方案。多模式層析結(jié)合了多種相互作用機(jī)制(如靜電作用、疏水作用和氫鍵等),能夠在更寬的操作條件下實(shí)現(xiàn)高效雜質(zhì)去除,同時保持目標(biāo)產(chǎn)物的高回收率。

本文將重點(diǎn)介紹,百林科陽離子多模式MMC系列填料的性能特點(diǎn)及其在抗體類藥物純化中的實(shí)際應(yīng)用案例。


陽離子多模式系列產(chǎn)品

MaXtar? MMC (平均粒徑90 μm)和MaXtar? MMC HR(平均粒徑40 μm),兩款填料由多個不同性質(zhì)的基團(tuán)組成:羧基、氫鍵和疏水基團(tuán)。相比于傳統(tǒng)的單一層析模式,多模式層析填料的配基可以表現(xiàn)出多種不同模式的作用力,在一個步驟中實(shí)現(xiàn)對各種類型雜質(zhì)的選擇性清除,從而提高回收率和產(chǎn)品質(zhì)量,具有明顯的性能優(yōu)勢:


  • 高容量,節(jié)省時間和成本;HR細(xì)粒徑兼具更高的分辨率。

  • 生產(chǎn)工藝中,有著較寬的pH和電導(dǎo)率操作窗口。

  • MaXtar? 基架具有高耐壓機(jī)械性能,適用于大規(guī)模生產(chǎn)。

  • 較好的耐鹽性,MaXtar? MMC適用于各類重組蛋白等項目的捕獲步驟,節(jié)省換液時間。

  • 在抗體等應(yīng)用領(lǐng)域的中純或精純步驟中,有著高效的去除聚集體和其他雜質(zhì)的能力。



抗體結(jié)合載量表現(xiàn)

  • 層析柱:4.7 mL

  • 樣品:純品IgG1(CHO細(xì)胞表達(dá))

  • 保留時間:上樣階段5min

  • 結(jié)合緩沖液:50mM HAc-NaAc,pH5.5


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圖1:MaXtar? MMC抗體結(jié)合載量表現(xiàn)


小結(jié):離子結(jié)合模式下:MaXtar? MMC 平均載量50 mg/mL;MaXtar? MMC HR平均載量60 mg/mL。



抗體耐鹽性表征

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圖2:MaXtar? MMC耐鹽測試 


小結(jié):實(shí)驗表明MaXtar? MMC填料在離子結(jié)合模式下:使用50mM HAc-NaAc,pH5.5緩沖液,依次增NaCl濃度進(jìn)行測試,結(jié)果顯示,150 mM NaCl(17 mS/cm)以下,IgG仍維持較好結(jié)合力。



壓力流速曲線

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圖3:MaXtar? MMC壓力流速曲線 


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圖4:MaXtarMMC HR壓力流速曲線 


小結(jié): MaXtar? MMC和 MaXtar? MMC HR均有良好的機(jī)械性能,細(xì)粒徑HR,同樣滿足商業(yè)化放大使用。


應(yīng)用案例1:MaXtar? MMC HR

在抗體項目中有效去除聚體和片段

測試條件:

  • 層析填料:MaXtar? MMC HR

  • 樣品:單抗樣品 (15 mg/mL)

  • Buffer A:50mM NaAc-HAc ,pH 5.5

  • Buffer B:20 mM PB,0.5M NaCl,pH 7.0

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表1:MaXtar? MMC HR工藝數(shù)據(jù) 


小結(jié): 經(jīng)過MaXtar? MMC HR層析純化后,聚體含量由6.43%降至0.45%,片段由13.99%降至1.12%。實(shí)驗結(jié)果表明:MaXtar? MMC HR對聚體和片段去除效果明顯。



應(yīng)用案例2:MaXtar? MMC HR

在抗體項目中去除酸堿峰

測試條件:

  • 層析填料: MaXtar? MMC HR 4.7mL

  • 上樣: 樣品 Cond 3mS/cm  pH5.5(<20 mg/mL)  

  • BufferA: 50 mM NaAC-HAC  pH 5.5

  • BufferB: 50 mM NaAC-HAC  1M NaCl   pH 5.5

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圖5:MaXtar? MMC HR洗脫圖譜

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圖5:MaXtar? MMC HR洗脫圖譜


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表2:MaXtar? MMC HR數(shù)據(jù) 


小結(jié):結(jié)果表明:MaXtar? MMC HR對酸性電荷異構(gòu)體有明顯的去除效果,酸峰分布在前,堿峰在后。



使用選擇及Tips

  • MaXtar? MMC平均粒徑90 μm,MaXtar? MMC HR平均粒徑40 μm。除基架粒徑不同,MaXtar? MMC HR的配基密度

  • 若樣品疏水性較強(qiáng),使用MMC系列鹽和pH無法有效洗脫時,建議使用鹽/pH雙梯度洗脫。

  • 若樣品有聚體,片段和酸堿峰產(chǎn)品相關(guān)雜質(zhì)負(fù)荷較高時,推薦分辨率更高的MaXtar? MMC HR。

  • 工藝開發(fā)時需結(jié)合樣品特性和純化目標(biāo)綜合評估設(shè)計,重點(diǎn)要平衡好純度和收率的關(guān)系。



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